Question

15．白云石的主要成份是CaCO₃•MgCO₃，在我國有大量的分布．以白云石為原料生產(chǎn)的鈣鎂系列產(chǎn)品有廣泛的用途．白云石經(jīng)煅燒、消化后得到鈣鎂的氫氧化物，再經(jīng)過碳化實現(xiàn)Ca²⁺、Mg²⁺的分離．碳化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，化學(xué)方程式如下：
Ca（OH）₂+Mg（OH）₂+3CO₂?CaCO₃+Mg（HCO₃）₂+H₂O
完成下列填空
（1）Ca（OH）₂的堿性比Mg（OH）₂的堿性強（選填“強”或“弱”）
Ca（OH）₂的溶解度比Mg（OH）₂的溶解度大（選填“大”或“小”）
（2）碳化溫度保持在50～60℃．溫度偏高不利于碳化反應(yīng)，原因是二氧化碳的溶解度小、碳酸氫鎂分解．溫度偏低也不利于碳化反應(yīng)，原因是反應(yīng)速率較�。�
（3）已知某次碳化時溶液中鈣離子濃度隨時間的變化如圖所示，在10min到13min之內(nèi)鈣離子的反應(yīng)速率為0.009mol/（L•min）．15min之后鈣離子濃度增大，原因是CaCO₃+CO₂+H₂O=Ca（HCO₃）₂（用化學(xué)方程式表示）．
（4）Mg原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²；Ca原子最外層電子的能量高于Mg原子最外層電子的能量．（選填“低于”、“高于”或“等于”）

Answer 1

分析 （1）金屬性越強，對應(yīng)的最高價的氧化物的水化物的堿性越強，氫氧化鈣微溶于水，而氫氧化鎂難溶；
（2）溫度過高，二氧化碳的溶解度減小，且碳酸氫鎂不穩(wěn)定，如溫度過低，反應(yīng)速率較�。�
（3）在10min到13min之內(nèi)鈣離子濃度由0.145mol/L變化為0.118mol/L，結(jié)合v=$\frac{△c}{△t}$計算速率；15min之后鈣離子濃度增大，原因是二氧化碳與碳酸鈣反應(yīng)生成碳酸氫鈣；
（4）Mg原子核外有12個電子，Ca原子核外電子層數(shù)比Mg多，原子半徑大，最外層電子距離原子核較遠．

解答 解：（1）金屬性Ca＞Mg，金屬性越強，對應(yīng)的最高價的氧化物的水化物的堿性越強，則Ca（OH）₂的堿性比Mg（OH）₂的堿性強，
氫氧化鈣微溶于水，而氫氧化鎂難溶，則Ca（OH）₂的溶解度比Mg（OH）₂的溶解度大，
故答案為：強；大；
（2）溫度過高，二氧化碳的溶解度減小，且碳酸氫鎂不穩(wěn)定，不利于碳化反應(yīng)，如溫度過低，反應(yīng)速率較小，也不利于不利于碳化反應(yīng)，
故答案為：二氧化碳的溶解度小；碳酸氫鎂分解；反應(yīng)速率較��；
（3）在10min到13min之內(nèi)鈣離子濃度由0.145mol/L變化為0.118mol/L，v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.145mol/L-0.118mol/L}{3min}$=0.009mol/（L•min），
15min之后鈣離子濃度增大，原因是二氧化碳與碳酸鈣反應(yīng)生成碳酸氫鈣，反應(yīng)的方程式為CaCO₃+CO₂+H₂O=Ca（HCO₃）₂，
故答案為：0.009mol/（L•min）；CaCO₃+CO₂+H₂O=Ca（HCO₃）₂；
（4）Mg原子核外有12個電子，子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²，Ca原子核外電子層數(shù)比Mg多，原子半徑大，最外層電子距離原子核較遠，則能量較高，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²；高于．

點評 本題為2015年上海高考題第四題，綜合考查難溶電解質(zhì)的溶解平衡、化學(xué)反應(yīng)速率以及核外電子排布等知識，側(cè)重于化學(xué)與生活、生產(chǎn)的考查，有利于培養(yǎng)學(xué)生的良好的科學(xué)素養(yǎng)，難度中等．